浅谈高边坡落石被动防护网施工技术

关键词：高边坡落石；被动防护网；施工技术；羊台山隧道

中图分类号：U216　　　文献标识码：A　文章编号：1009-2374（2009）09-0169-02　　一、工程概况

　　（一）工程地质及水文地质条件

　　1．地形地貌。本区地处丘陵区，植被发育，主要为乔木夹少量灌木，自然坡度约20°～35°。地面高程80.0m～180m，相对高差约100米，工点处于石岩镇水田村木莲坑采石场，石场采用分级开采，每级开挖面垂直地面，高约8m～10m，平台宽约3m～4m。

　　2．地层岩性。本区出露地层为：燕山期晚期中细粒花岗岩：弱风化，褐色、褐黄色，中细粒花岗结构，块状构造，主要矿物成分为长石，石英，节理裂隙发育。

　　3．水文地质条件。丘坡地下水不发育，局部有少量基岩裂隙水渗出，谷地中稳定水位1.8m～2.6m。

　　（二）设计概况

　　1．DK93+340～+585右侧及明洞进出口两侧横向28m范围采石场开挖面边坡设两排被动拦石网，于坡脚废弃道路旁设第一排被动拦石网，网高7m。采石场开挖面边坡标高155.0m左右设第二排被动拦石网，网高5m。

　　2．本工程钻孔锚固分A类锚固和B类锚固两种：A类锚固：钢柱基础及锚杆孔眼钻凿地层处于稳定基岩或覆盖层很薄，可直接钻凿锚杆孔眼，然后采用M30水泥砂浆或纯水泥浆锚固；B类锚固：钢柱基础及锚杆孔眼钻凿地层处于土质地层时，由于成孔锚固后其抗拔强度下降，需采用C15钢筋混凝土，钢筋笼采用Φ16螺纹钢筋制作，钢筋保护层厚度不小于20mm，以提高锚固强度。

　　3．当采用A类锚固时钢柱混凝土基础地脚螺栓锚杆孔径不小于Φ42，基础顶面用薄层C20细石混凝土或M20水泥砂浆抹平。

　　4．当基础所处地层为厚度小于混凝土基础深度的覆盖层时，覆盖层部分用混凝土置换，下部直接钻凿锚杆孔，形成复合基础。

　　5．钢柱基础地脚螺杆用Φ28螺纹钢筋加工制作，总长5m，顶端丝口M27×100，锚孔直径为Φ42，拉锚绳采用Φ16双股钢丝绳，总长度5m，锚杆孔径不小于42mm。

　　6．钢绳网应满足下列规定：材质强度不应低于1770Mpa的6×19＋1WS结构类型的高强度钢芯钢丝绳；钢丝绳公称直径8mm；必须采用镀锌量大于70g/m2热镀锌钢丝绳；钢丝绳质量和性能应满足国家标准《钢丝绳》（GB／T8918－1996）。钢绳采用菱形网孔编制方式，网孔尺寸采用200×200 mm规格，单张网块尺寸：7m钢柱绳网为7m×5m规格，5m钢柱绳网为5m×5m规格。

　　7．上下支撑绳、上拉、侧拉锚绳应满足：材质强度不应低于1770Mpa的6×19＋1WS结构类型的高强度钢芯钢丝绳；钢丝绳公称直径16mm；必须采用镀锌量大于70g/m2热镀锌钢丝绳；钢丝绳质量和性能应满足国家标准《钢丝绳》（GB／T8918－1996）。

　　二、施工方法及技术要求

　　1．按设计并结合实际地形对钢柱和锚杆基础进行测量定位。

　　2．基坑开挖（对覆盖层不厚的地方，当开挖至基岩而尚末达到设计深度时，则在基坑内的锚孔位置处钻凿杆孔，待锚杆插入基岩并注浆后才灌注上基础砼）。

　　3．预埋锚杆并灌注基础性砼（对岩石基础，2、3工序向为钻凿锚杆安装）对砼基础亦可在灌注基础砼后钻孔安装锚杆。

　　4．基座安装：将基座套入地脚螺栓并用螺帽拧紧。

　　5．钢柱及Φ16上拉锚绳安装。（1）将钢柱顺坡向上放置并使钢柱底部位于基座处；（2）将上拉锚绳的挂环挂于钢柱顶端挂座上，然后将拉锚杆的另一端与对应的上拉锚杆套连接并用绳卡暂时固定（设置中间加固和下拉锚绳时，同上拉锚绳一起安装或待上拉锚绳安装好后再安装均可）；（3）将钢柱缓慢抬起并对准基座，然后将钢柱底部插入基座中，最后插入连接螺杆并拧紧；（4）通过上拉锚绳来按设计方位调整好钢柱的方位，拉紧上拉锚绳并用绳卡固定。

　　6．Φ16侧拉锚绳的安装：安装方法同上拉锚绳，只是在上拉锚绳安装好后进行。

　　7．减压环的布置：（1）减压环分布于上拉锚绳及两根上支撑绳与两根底部支撑绳上；（2）减压环在上支撑绳及底部支撑绳上每跨网之间为两个分布。

　　8．Φ16上支撑绳安装：（1）将第一根支撑绳的挂环端暂时固定于端柱（分段安装时为每一段的起始钢柱）的底部，然后沿平行于系统走向的方向上调直支撑绳并放置于基座的下侧，并将减压环调节就位（距钢柱约50cm，同一根支撑绳上每一跨的减压环相对于钢柱对称布置）； （2）将该支撑绳的挂环挂于端柱的顶部挂座上；（仅用30%标准固力）；在第三根钢柱处．将支撑绳放在挂座内恻；如此相同安装支撑绳在基座的外侧和内侧，直到本段最后一根钢柱并向下统至该钢柱基座的挂座上，再用绳卡暂时固定；（3）再次调整减压环位置，当确信减压环全部正确就位后拉紧支撑绳并用绳卡固定；（4）第二根上部支撑绳和第一根的安装方法相同，只不过是从第一根的最后一根钢柱向第二根钢柱的方向反向安装而已，且减压环位于同一跨的另侧（有减压环时）；（5）在距减压环约为40cm处用一个绳卡将两根上部支撑绳相互联结（仅用30%标准固力）。

　　9．Φ16底部支撑绳安装：（1）将第一根支撑绳的挂环挂于端柱基座的挂座上，然后沿平行于系统走向的方向上，调直支撑绳并放置于基座的下侧，并将减压环调节就位（距钢柱约为50cm，同一根支撑绳上每一跨的减压环相对于钢柱对称布置：当每跨为单减压环时，应与上部支撑绳的减压环呈对角关系）；（2）在第二个基座处，用绳卡将支撑绳固定于挂座的外侧（仅用30%标准固力）；在第二个基座处，将支撑绳放在挂座内下侧；如此相同安装支撑绳在基座的外侧和内下侧，直到本段最后一个基座并将支撑绳缠绕在该基座的挂座上，再用绳卡暂时固定；（3）检查确定减压环全部正确就位后拉紧支撑绳并用绳卡固定；（4）按上述步骤安装第二根支撑绳，但反方向安装，且减压环位于同一跨的另一侧；（5）在距减压环约40cm处用一个绳卡将两根底部支撑绳相互联结（仅用30%标准固力），如此在同一挂座处形成内下侧和外侧两根交错的双支撑绳结构。

　　10．钢绳网按组编号，并在钢柱之间按照对应的位置展开。（1）用一根多余的起吊钢绳穿过钢绳网上缘网孔（同一跨内两张网同时起吊），一端固定 在一根临近钢柱的顶端，另一端通过另一根钢柱座绕到其基座并暂时固定；（2）用紧绳器将起吊绳拉紧，直到钢绳网上升到支撑绳的水平为止，再用多余的绳卡将网与上支撑绳暂时进行松动联结，同时也可将网与下支撑绳暂时联结以确保缝合时的更为安全，此后起吊绳可以松开抽出；（3）重复上述步骤直到全部钢绳网暂时挂到上支撑绳上为止，并侧向移动钢绳网使其位于正确位置；（4）将缝合绳按单张网周边长的1.3倍截断，并在其中点作上标志；（5）钢绳网的缝合：从系统的一端开始，先将缝合绳中点固定在每一张网的上缘中点。从 中点开始用一半缝合绳向左逐步将网与两根支撑绳缠绕在一起，直到用绳卡将两根支撑绳联结在一起的地方之后，用缝合绳将网与不带减压环的一根支撑绳缠绕在一起，当到达柱顶挂座时，将缝合绳从挂座的前侧穿地，并继续转向右缠绕不带减压环的一根支撑绳，直到联结两根支撑绳的绳卡之后。从这里开始用缝合绳将网与两根支撑绳缠绕在一起，直到跨越钢绳网下缘中点1m为止，最后用绳卡将缝合绳与钢绳网固定在一起，绳卡应放在离缝合末端约0.5m的地方；（6）缝合绳的另一半从网上缘中点开始向右缝合，直到与另一张网交界的地方转向下起，最后使左右侧的缝合端头重叠1m。

　　11．格栅网的安装：（1）格栅网铺挂在钢绳网的内侧，并应叠盖钢绳网上缘并折到网的外侧15cm，用扎丝将钢绳网与格栅网联结在一起；（2）格栅网底部应沿斜坡向上敷设0.5m左右，为使下支撑绳与地面间不留缝隙，用一些石块将格栅网底部压住；（3）每张格栅网之间应叠盖10cm；（4）用扎丝将格栅网固定到钢绳网上，每平方米固定约为4处。

　　三、主要机具

　　内燃空压机1台，电动空压机1台，潜孔钻2台，挖掘机1台，注浆泵、搅拌机1套，电焊机1台，捣固棒1台，木工圆锯1台。

　　四、结语

　　通过本工程实例——新建广深港客运专线羊台山隧道木莲坑明洞高边坡落石被动防护网施工，掌握了被动防护网施工技术，解决了高边坡危石的防护问题。羊台山隧道从2006年3月开始施工，于2009年1月结束，整个施工期间，被动拦石网对高边坡危石的防护发挥了重要作用。　　作者简介：李志成（1974－），男，广东博罗人，中国中铁隧道集团三处有限公司助理工程师，研究方向：隧道和地下工程施工